(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のスイッチ操作の判別を簡単且つ低コストで行い得る発電装置及びスイッチの提供。【解決手段】操作部材１２、被駆動軸４１により発電する発電機１３、第１又は第２の方向に移動し被駆動軸４１を駆動するスライド部材１５、スライド部材１５の移動により弾性力を蓄積する第１及び第２の弾性手段１４Ａ，１４Ｂ、スライド部材１５を第１、第２の方に移動させるピンホイール１６、ピンホイール１６に接続された第３の弾性手段１７とを有する。操作部材１２の操作によりピンホイール１６が正回転しスライド部材１５が移動しピンホイール１６との連結が解除され第２の弾性手段１４Ｂの弾性力によりスライド部材１５を第１の方向に移動、第３の弾性手段１７によりスライド部材１５が移動しピンホイール１６との連結が解除され第１の弾性手段１４Ａの弾性力によりスライド部材１５を第２の方向に移動させ被駆動軸４１の駆動により発電する。【選択図】図１
2013240266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
発電時に操作される操作部材と、
被駆動部が駆動されることにより誘導起電力を発生させる発電部と、
前記ケース内に第１の方向及びこれと異なる第２の方向に移動可能に設けられており、前記第１又は第２の方向に移動することにより前記被駆動部を駆動するスライド部材と、
前記スライド部材が前記第１の方向に移動することにより弾性力を蓄積する第１の弾性手段と、
前記スライド部材が前記第２の方向に移動することにより弾性力を蓄積する第２の弾性手段と、
前記スライド部材と連結及び連結解除される構成とされており、連結した状態で正回転することにより前記スライド部材を前記第２の方向に移動させると共に、連結した状態で逆回転することにより前記スライド部材を前記第１の方向に移動させる連結部材と、
前記連結部材に接続されており、前記スライド部材の前記第２の方向への移動に伴う前記連結部材の回転により弾性力を蓄積する第３の弾性手段とを有し、
前記操作部材の操作により前記連結部材が正回転する構成とし、前記操作部材の操作により前記スライド部材が第１の蓄積完了位置まで移動した際に前記連結部材と前記スライド部材との連結が解除され、前記第２の弾性手段に蓄積された弾性力により前記スライド部材が前記第１の方向に移動される構成とし、
かつ、前記第３の弾性手段に蓄積された弾性力により前記連結部材が逆回転する構成とし、前記第３の弾性手段により前記スライド部材が第２の蓄積完了位置まで移動した際に前記連結部材と前記スライド部材との連結が解除され、前記第１の弾性手段に蓄積された弾性力により前記スライド部材が前記第２の方向に移動される構成としたことを特徴とする発電装置
【請求項２】
前記連結部材に連結突起を設けると共に、
前記スライド部材に前記連結突起と係合する係合突起を設けたことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
前記操作部材の操作力は、トグル機構を用いて前記連結部材に伝達される構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の発電装置。
【請求項４】
前記ケース内に第１のスイッチを設け、
前記スライド部材が前記第１の蓄積完了位置に至った時に、前記トグル機構により前記第１のスイッチが操作される構成としたこと特徴とする請求項３記載の発電装置。
【請求項５】
前記ケース内に第２のスイッチを設け、
前記スライド部材が前記第２の蓄積完了位置に至った時に、前記トグル機構により前記第２のスイッチが操作される構成としたこと特徴とする請求項３又は４記載の発電装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発電装置と、該発電装置が発生させる前記誘導起電力により作動する電子回路とを有することを特徴とするスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電装置及びスイッチに係り、特にスイッチレバーの操作により発電を行う発電装置及びこれを用いたスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、照明器具等の電気機器をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとして無線スイッチが知られている。無線スイッチは手元にスイッチを置けるため、壁等に固定された据付スイッチに比べて便利である。
【０００３】
この無線スイッチの電源としては乾電池を用いることが考えられるが、乾電池を用いた場合にはその交換が面倒であり使用性が悪い。このため、無線スイッチ内に発電装置を設け、無線スイッチの使用性を向上させることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また従来の無線スイッチは、二つスイッチ操作の出力（例えば、ＯＮ操作の出力とＯＦＦ操作の出力）を行わせるためには、それぞれを別箇に操作する必要があり、無線スイッチの操作ノブを２回操作する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５３４７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、二つスイッチ操作の出力を行うために無線スイッチの操作ノブを２回操作する構成では、操作が面倒であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、操作性の向上を図った発電装置及びスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、第１の観点からは、
ケース（１１）と、
発電時に操作される操作部材（１２）と、
被駆動部（４１）が駆動されることにより誘導起電力を発生させる発電部（１３）と、
前記ケース（１１）内に第１の方向（Ｙ１方向）及びこれと異なる第２の方向（Ｙ２方向）に移動可能に設けられており、前記第１又は第２の方向（Ｙ１，Ｙ２方向）に移動することにより前記被駆動部（４１）を駆動するスライド部材（１５）と、
前記スライド部材（１５）が前記第１の方向（Ｙ１方向）に移動することにより弾性力を蓄積する第１の弾性手段（１４Ａ）と、
前記スライド部材（１５）が前記第２の方向（Ｙ２方向）に移動することにより弾性力を蓄積する第２の弾性手段（１４Ｂ）と、
前記スライド部材（１５）と連結及び連結解除される構成とされており、連結した状態で正回転（Ｂ１方向回転）することにより前記スライド部材（１５）を前記第２の方向方に（Ｙ２方向）移動させると共に、連結した状態で逆回転（Ｂ２方向回転）することにより前記スライド部材（１５）を前記第１の方向に移動させる連結部材（１６）と、
前記連結部材（１６）に接続されており、前記スライド部材（１５）の前記第２の方向（Ｙ２方向）への移動に伴う前記連結部材（１６）の回転により弾性力を蓄積する第３の弾性手段（１７）とを有し、
前記操作部材（１２）の操作により前記連結部材（１６）が正回転（Ｂ１方向回転）する構成とし、前記操作部材（１２）の操作により前記スライド部材（１５）が第１の蓄積完了位置まで移動した際に前記連結部材（１６）と前記スライド部材（１５）との連結が解除され、前記第２の弾性手段（１４Ｂ）に蓄積された弾性力により前記スライド部材（１５）が前記第１の方向（Ｙ１方向）に移動される構成とし、
かつ、前記第３の弾性手段（１７）に蓄積された弾性力により前記連結部材（１６）が逆回転（Ｂ２方向回転）する構成とし、前記第３の弾性手段（１７）により前記スライド部材（１５）が第２の蓄積完了位置まで移動した際に前記連結部材（１６）と前記スライド部材（１５）との連結が解除され、前記第１の弾性手段（１４Ａ）に蓄積された弾性力により前記スライド部材（１５）が前記第２の方向（Ｙ２方向）に移動される構成としたことを特徴とする発電装置により解決することができる。
【０００９】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１０】
開示の発明によれば、操作部材の一回の操作で、２回の発電を行うことが可能となり、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチを上部から見た斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチを下部から見た斜視図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの要部を拡大して示す図であり、（Ａ）は上部から見た斜視図、（Ｂ）は下部から見た斜視図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その１）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図６】図６は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その２）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図７】図７は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その３）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図８】図８は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その４）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図９】図９は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その５）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図１０】図１０は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その６）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図１１】図１１は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図（その７）であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態であるスイッチをシートベルトのバックルに適用した例を示す概略構成図である。
【図１３】図１３は、変形例である発電装置及びスイッチの部分拡大した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１３】
図１乃至図４は、本発明の一実施形態であるスイッチ及び発電装置の構成を説明するための図である。また、図５乃至図１１は、本発明の一実施形態であるスイッチ及び発電装置の動作を説明するための図である。
【００１４】
スイッチ１は無線スイッチであり、発電装置１０と回路基板２０とにより構成されている。発電装置１０は、後述するスイッチレバー１２が操作されることにより発電を行うものである。
【００１５】
また回路基板２０は高周波通信回路等の電子回路（図示せず）が設けられており、発電装置１０が発電した電力（誘導起電力）により作動する構成とされている。この高周波通信回路は、作動することにより電気機器（例えば、照明機器等）に向け2.4GHz帯の電波を送信する。この回路基板２０は、図３に示すようにケース本体１１Ａの背面側に配設されている。
【００１６】
発電装置１０は、大略するとケース１１、スイッチレバー１２、発電機１３、第１及び第２の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂ、スライド部材１５、ピンホイール１６、ピンホイールばね１７、及びトグル機構１８等を有した構成とされている。
【００１７】
ケース１１は樹脂成型品であり、ケース本体１１Ａ、トップカバー１１Ｂ、及びボトムカバー１１Ｃとにより構成されている。ケース本体１１Ａの表側にトップカバー１１Ｂを装着し、裏側にボトムカバー１１Ｃを装着することにより、ケース１１は全体として矩形状の筐体となる。
【００１８】
ケース本体１１Ａは、その表面側にトグル機構１８が装着されるトグル装着部２５、第１及び第２の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂが装着される第１及び第２のばね収納部２７Ａ，２７Ｂ、及び発電機１３が取り付けられる開口部３１等が形成されている。また、ケース本体１１Ａの背面側には、ピンホイールばね１７を装着する第３のばね収納部２７Ｃが形成されている（図５（Ｃ）参照）。
【００１９】
スイッチレバー１２は、請求項に記載の操作部材に相当するものである。このスイッチレバー１２は、トップカバー１１Ｂに図１に矢印Ｃ１，Ｃ２で示す方向に揺動可能な構成で配設されている。
【００２０】
また、スイッチレバー１２の背面側には、ケース１１内に突出する係合凸部３７が配設されている。よって、スイッチレバー１２が揺動することにより、係合凸部３７もＣ１，Ｃ２方向に揺動する。このスイッチレバー１２は、スイッチ１を使用する使用者により押圧操作される。
【００２１】
発電機１３は、請求項に記載の発電部に相当するものである。この発電機１３は、金属製の基板４３と装置本体４０とを有した構成とされている。
【００２２】
また、発電機１３には被駆動軸４１（被駆動部）が設けられており、この被駆動軸４１は基板４３から上方に突出した構成とされている。発電機１３は、モータ式の発電機である。よって、被駆動軸４１を回転させることにより内設されたコイルの内部で磁石が回転し、これにより発電機１３は誘導起電力を発生させる（発電する）。
【００２３】
ケース本体１１Ａの発電機１３が取り付けられる部位には、開口部３１が形成されている。発電機１３がケース本体１１Ａに固定された状態で、被駆動軸４１は開口部３１内に位置した構成となる。更に、被駆動軸４１には、後述するラック５０と噛合するギヤ４２が固着されている。
【００２４】
第１及び第２の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂは、請求項に記載の第１及び第２の弾性手段に相当するものである。第１の発電用ばね１４Ａはケース本体１１Ａに形成されたばね第１のばね収納部２７Ａに装着され、第２の発電用ばね１４Ｂはケース本体１１Ａに形成された第２のばね収納部２７Ｂに装着される。この第１及び第２の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂは、後述するスライド部材１５を挟むように配設される。
【００２５】
また各発電用ばね１４Ａ，１４Ｂは、内側の端部１４ａがスライド部材１５に取り付けられ、外側の端部１４ｂがケース本体１１Ａの内壁に当接するよう構成されている。また各発電用ばね１４Ａ，１４Ｂは圧縮されることにより弾性力を蓄積すると共に、この蓄積された弾性力を出力することにより、後述するように発電機１３の被駆動軸４１を回転させて誘導起電力を発生させる（発電する）構成とされている。
【００２６】
なお、本実施形態では各発電用ばね１４Ａ，１４Ｂとして圧縮ばねであるコイルばねを使用しているが、後述する所定の弾性力（弾性エネルギー）を蓄積しうるものであれば、コイルばね以外のばね、ゴム等の弾性部材、又はエアシリンダ等を用いることも可能である。
【００２７】
スライド部材１５は樹脂成型品であり、本体部４７，第１及び第２の接続部４８Ａ，４８Ｂ、係合突起４９、及びラック５０等を一体的に形成した構成とされている。このスライド部材１５は、ケース本体１１Ａ内を図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動可能な構成とされている。
【００２８】
係合突起４９は、後述するピンホイール１６と係合可能な構成とされている。また本体部４７には、Ｙ１，Ｙ２方向に延在するラック５０が形成されている。このラック５０は、発電機１３の被駆動軸４１に設けられたギヤ４２と噛合するよう構成されている。
【００２９】
これにより、発電機１３とスライド部材１５とは、ギヤ４２及びラック５０を介して連結した構成となる。よって、スライド部材１５がＹ１方向或いはＹ２方向に移動すると、スライド部材１５はラック５０及びギヤ４２を介して被駆動軸４１を回転させ、これにより発電機１３は誘導起電力を発生させる。
【００３０】
また、スライド部材１５（本体部４７）の一端部には第１の接続部４８Ａが形成され、他端部には第２の接続部４８Ｂが形成されている。第１の接続部４８Ａは、第１の発電用ばね１４Ａの端部１４ａに嵌合される。これにより、スライド部材１５と第１の発電用ばね１４Ａは接続された構成となる。また、第２の接続部４８Ｂは、第２の発電用ばね１４Ｂの端部１４ａに嵌合される。これにより、スライド部材１５は第２の発電用ばね１４Ｂに接続された構成となる。
【００３１】
よって各接続部４８Ａ，４８Ｂを各発電用ばね１４Ａ，１４Ｂに接続した状態において、スライド部材１５は第１の発電用ばね１４Ａと第２の発電用ばね１４Ｂとの間には挟まれた構成となる。
【００３２】
このように、スライド部材１５は一対の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂ間に挟まれた構成であるため、スライド部材１５がＹ１方向に移動した時には第１の発電用ばね１４Ａが圧縮されて弾性力を蓄積し、逆にスライド部材１５がＹ２方向に移動した時には第２の発電用ばね１４Ｂが圧縮されて弾性力を蓄積する。
【００３３】
一方、第１の発電用ばね１４Ａに蓄積された弾性力が出力されると、スライド部材１５は瞬時に矢印Ｙ２方向に移動し、よって前記のようにラック５０及びギヤ４２を介して被駆動軸４１は回転付勢され発電機１３は誘導起電力を発生させる。また、第２の発電用ばね１４Ｂに蓄積された弾性力が出力されると、スライド部材１５は瞬時に矢印Ｙ１方向に移動し、よってラック５０及びギヤ４２を介して被駆動軸４１は回転付勢され発電機１３は誘導起電力を発生させる。
【００３４】
この際、第１の発電用ばね１４Ａが蓄積された弾性力を出力する際にスライド部材１５が移動する方向と、第２の発電用ばね１４Ｂが蓄積された弾性力を出力する際にスライド部材１５が移動する方向は反対方向となる。よって、スライド部材１５により回転付勢される被駆動軸４１の回転方向も、第１の発電用ばね１４Ａが弾性力を出力する時と、第２の発電用ばね１４Ｂが弾性力を出力する時とで逆の回転方向になる。
【００３５】
次に、ピンホイール１６について説明する。ピンホイール１６は、請求項に記載の連結部材に相当するものである。
【００３６】
ピンホイール１６は、円柱状のホイール本体２６に連結突起２９、ギヤ部３０、及び軸孔５３等を有した構成とされている。このピンホイール１６は、ケース本体１１Ａに形成されたホイール軸２８に軸孔５３を挿通することにより、ケース本体１１Ａに回転可能に取り付けられる。
【００３７】
なお、以下の説明において図５〜図１１においてピンホイール１６の反時計方向（矢印Ｂ１方向）の回転を正回転といい、逆に各図においてピンホイール１６の時計方向（矢印Ｂ２方向）の回転を逆回転というものとする。
【００３８】
ピンホイール１６は、スライド部材１５と連結及び連結解除が可能な構成とされている。具体的には、ピンホイール１６に形成された連結突起２９が、スライド部材１５に形成された係合突起４９に連結及び連結解除が可能な構成とされている。
【００３９】
連結突起２９は、スライド部材１５に向けて突出するよう形成されている。また、係合突起４９は、ピンホイール１６に向けて突出するよう形成されている。
【００４０】
よって、ピンホイール１６の回転に伴い連結突起２９と係合突起４９とが係合することにより、スライド部材１５とピンホイール１６は連結される。また、連結突起２９が係合突起４９から離間することにより、スライド部材１５とピンホイール１６の連結は解除される。
【００４１】
本実施形態では、連結突起２９と係合突起４９が連結した状態でピンホイール１６が正回転すると、スライド部材１５は図中矢印Ｙ２方向に移動するよう構成されている。また、連結突起２９と係合突起４９が連結した状態でピンホイール１６が逆回転すると、スライド部材１５は図中矢印Ｙ１方向に移動するよう構成されている。
【００４２】
また連結突起２９は、図１に示すように下方（図中、矢印Ｚ１で示す方向）にも長く延出した構成とされている。この連結突起２９の下端部２９ａは、ケース本体１１Ａに形成された開口部より、ケース本体１１Ａの背面側に突出している（図５（Ｃ）参照）。
【００４３】
この下端部２９ａには、ピンホイールばね１７の一端部１７ａが接続される。ピンホイールばね１７は、請求項に記載の第３の弾性手段に相当するものである。ピンホイールばね１７は、前記のようにケース本体１１Ａの背面側に形成された第３のばね収納部２７Ｃに収納されている。このピンホイールばね１７の一端部１７ａは前記ように連結突起２９に接続されると共に、他端部１７ｂはケース本体１１Ａに形成されたボス３２（図５（Ｃ）参照）に接続されている。
【００４４】
ピンホイールばね１７は引っ張りコイルばねであり、図５（Ｃ）に連結突起２９を図中矢印Ｅ１で示す方向に弾性付勢している。このため、ピンホイール１６は、連結突起２９を介して伝達されるピンホイールばね１７の弾性力により、常に逆回転方向（矢印Ｂ２方向）に回転付勢されている。
【００４５】
なお、本実施形態に係るスイッチ１では、ピンホイールばね１７を略く字状に曲げることにより小型化を図る構成とした。しかしながら、ピンホイールばね１７の収納スペースに余裕のある場合には、ピンホイールばね１７を直線状に配置する構成としてもよい。
【００４６】
更に、ホイール本体２６の外周部には、ギヤ部３０が形成されている。このギヤ部３０は、後述するスライダ５７に形成されたラック５８と噛合するよう構成されている（図４（Ｂ）参照）。
【００４７】
トグル機構１８は、スイッチレバー１２の操作力をピンホイール１６に伝達する機能を奏するものである。このトグル機構１８はケース本体１１Ａに形成されたトグル装着部２５に装着されるものであり、ピン５４、リンク５５，５６、及びスライダ５７等を有している。
【００４８】
リンク５５の一端部は、ケース本体１１Ａに回転可能に取り付けられている。また、リンク５５の他端部は、ピン５４によりリンク５６の一端に回転可能に接続されている。更に、リンク５６の他端部には、スライダ５７が配設されている。
【００４９】
よって、ピン５４の配設位置をＺ１，Ｚ１方向に移動させることにより、スライダ５７はトグル装着部２５内を図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動する。この際、トグル機構１８は倍力機構として機能するため、ピン５４をＺ１方向に小さい力で移動させても、スライダ５７のＸ１方向への移動を大きな力を持って行わせることができる。
【００５０】
スライダ５７は、その側部にラック５８が形成されている（図４（Ｂ）に詳しい）。このラック５８は、ピンホイール１６に形成されたギヤ部３０と噛合するよう構成されている。よって、スライダ５７が図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動することにより、ピンホイール１６は正回転（Ｂ１方向の回転）及び逆回転（Ｂ２方向の回転）を行う。
【００５１】
また、スライダ５７の底面部には、図４（Ｂ）に示すようにスイッチ用突起５９が形成されている。このスイッチ用突起５９は、ケース本体１１Ａの背面側に突出するよう構成されている。
【００５２】
前記のように、ケース本体１１Ａの背面側には回路基板２０が配設される。この回路基板２０には、図１に示すようにスイッチ６０が配設されている。このスイッチ６０はＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、スイッチノブを操作することによりＯＮ／ＯＦＦが切り替わる構成とされている。
【００５３】
スライダ５７に形成されたスイッチ用突起５９は、スライダ５７の移動に伴いスイッチ６０を操作するよう構成されている。具体的には、スライダ５７が図中矢印Ｘ１方向端に移動する直前（発電する前）に、スイッチレバー１２はスイッチ６０をＯＮ動作させる構成とされている。
【００５４】
ところで、スイッチ６０は必ずしもスイッチノブを操作することによりＯＮ／ＯＦＦが切り替わる機械スイッチに限定されるものではなく、非接触でＯＮ／ＯＦＦが切り替わる非接触スイッチを用いることも可能である。具体的には、スイッチ６０として遮光検出部品（フォトインタラプタ）を用いることもできる。スライダ５７の移動に伴いスイッチ用突起５９がフォトインタラプタの光を遮光することにより、非接触でＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。
【００５５】
非接触スイッチは、機械的なスイッチに比べて製品寿命が長い。また機械的なスイッチの寿命は、スイッチ１を構成する他の部品に比べて短い。よって、スイッチ６０として非接触スイッチを用いることにより、スイッチ１の製品寿命を延ばすことができる。
【００５６】
なお、非接触スイッチとしてフォトインタラプタを使用した場合には、消費電力が大きくなるおそれがある。しかしながら、スイッチ判定時のみフォトインタラプタを動作させ、それ以外の状態ではフォトインタラプタの発光を停止させる構成とすることにより、消費電流を抑えることができる。
【００５７】
次に、上記構成とされた発電装置１０の動作について説明する。
【００５８】
図５〜図１１は、発電時における発電装置１０の動作を動作順に示している。図５〜図８は、スイッチレバー１２を矢印Ｚ１方向に圧操作した時の動作を示しており、図９〜図１１はスイッチレバー１２の押圧操作を解除した時の動作を示している。
【００５９】
先ず、図５〜図８を用いて、スイッチレバー１２を矢印Ｚ１方向に押圧操作した時の各構成要素の動作について説明する。
【００６０】
図５は、スイッチレバー１２をＺ１方向に操作する直前の状態（以下、操作前状態という）を示している。この操作前状態では、スイッチレバー１２は図中矢印Ｃ２方向に揺動した状態となっている。
また、ピンホイール１６はピンホイールばね１７により回転付勢されているが、連結突起２９が図５（Ｃ）に矢印Ｅ１で示す方向に最も引き寄せられた状態でその回転が停止した状態となっている。更に、トグル機構１８はピン５４がＺ２方向への移動限まで移動しており、更にスライダ５７は図中矢印Ｘ２方向への移動限まで移動している。
【００６１】
また操作前状態では、第１及び第２の発電用ばね１４Ａ，１４Ｂはいずれも伸長しており、弾性力が蓄積されていない状態である。よって、スライド部材１５はその移動範囲の略中央位置（以下、この位置を操作前位置という）に位置した状態となっている。
【００６２】
ここで、ピンホイール１６に形成された連結突起２９と、スライド部材１５に形成された係合突起４９に注目する。操作前状態では、ピンホイール１６は矢印Ｂ２方向の回転限まで回転して停止している。また、前記のようにスライド部材１５は操作前位置に位置している。
【００６３】
この連結突起２９と係合突起４９は、操作前状態では離間した状態となっている。よって操作前状態では、スライド部材１５とピンホイール１６の連結は解除された状態となっている。このため、スイッチレバー１２と第２の発電用ばね１４Ｂとの間も、連結が解除された状態となっている。
【００６４】
図６は、スイッチレバー１２を矢印Ｃ１方向（図１参照）に操作し始めた状態を示している。この操作に伴い、スイッチレバー１２に形成された係合凸部３７はトグル機構１８を構成するピン５４（リンク５５とリンク５６の連結部）と当接し、これをＺ１方向に押圧付勢する。これにより、リンク５５，５６はピン５４を中心する角度が広がるよう移動し、これに伴いリンク５６に接続されたスライダ５７は、図中矢印Ｘ１方向に移動する。
【００６５】
前記のようにスライダ５７にはラック５８が形成されており、このラック５８はピンホイール１６に形成されたギヤ部３０と噛合している。よって、スイッチレバー１２を押圧操作することにより、トグル機構１８を介してピンホイール１６はＢ１方向（図６における反時計方向）への回転を行う。
【００６６】
前記のように、連結突起２９の下端部２９ａには、ピンホイールばね１７が接続されている。ピンホイール１６がＢ１方向に回転することによりピンホイールばね１７は図６に矢印Ｅ２で示す方向に伸張され、よってピンホイールばね１７には弾性力が蓄積される。
【００６７】
ピンホイール１６が回転すると連結突起２９も回転し、これに伴い図７に示すように、連結突起２９は係合突起４９を押圧する。これにより、係合突起４９は矢印Ｙ２方向に移動付勢され、スライド部材１５は操作前位置より矢印Ｙ２方向に移動を開始する。
【００６８】
スライド部材１５がＹ２方向にスライドすることにより、スライド部材１５の矢印Ｙ２方向側に配設された第２の発電用ばね１４ＢもＹ２方向に付勢される。しかしながら、第２の発電用ばね１４Ｂの端部１４ｂはケース本体１１Ａの内壁に当接しているため、スライド部材１５がＹ２方向にスライドすることにより第２の発電用ばね１４Ｂは圧縮されて弾性力を蓄積する。
【００６９】
なお、スライド部材１５がＹ２方向に移動することにより、ラック５０及びギヤ４２を介して被駆動軸４１も回転するが、スイッチレバー１２の操作時におけるスライド部材１５の操作力（操作する者による操作力）はその速度が遅いため、発電機１３において有効な発電が行われることはない。
【００７０】
図８は、第２の発電用ばね１４Ｂに発電機１３を駆動しうる弾性力が蓄積された位置（以下、第１の蓄積完了位置という）までスイッチレバー１２を操作した状態（以下、第１の蓄積完了状態という）を示している。この第１の蓄積完了状態では、スイッチレバー１２（係合凸部３７）はＺ１方向に押し込まれ、これに伴いスライド部材１５はＹ１方向の移動限界位置まで移動した状態となっている。
【００７１】
また第１の蓄積完了状態では、ピンホイールばね１７はピンホイール１６を操作前状態まで戻すと共に、後述するようにスライド部材１５を第２の蓄積完了位置まで移動しうる弾性力を蓄積した状態となっている。
【００７２】
本実施形態に係るスイッチ１は、スライド部材１５がＹ２方向に移動する際、スイッチレバー１２には第２の発電用ばね１４Ｂが圧縮される反作用としての力（第１の作用力という）と、ピンホイールばね１７が伸張される反作用としての力（第２の作用力という）の双方が作用する。このため、仮にトグル機構１８が設けられていないと仮定する、スイッチレバー１２の押圧操作時にはこの二つの力以上の強い力で押圧操作する必要があり、その操作が困難となる。
【００７３】
しかしながら、本実施形態に係るスイッチ１は、スイッチレバー１２からピンホイール１６に至る力の伝達経路内にトグル機構１８を設けた構成とされている。トグル機構１８は倍力機構であり、リンク５５とリンク５６のなす角度が１８０度になった際に、理論上Ｘ１方向に最大限の力が発生する。よって、スイッチレバー１２の操作力Ｆが小さくても、第１及び第２の作用力が印加されたピンホイール１６を第１の蓄積完了状態まで確実に移動させることができる。従って、本実施形態に係るスイッチ１によれば、第１及び第２の作用力がピンホイール１６に印加されても小さな操作力Ｆでスイッチ１の操作を行うことができる。
【００７４】
第１の蓄積完了状態では、ピンホイール１６の連結突起２９はスライド部材１５の係合突起４９と係合しているが，係合突起４９から離間する直前の状態となっている。この第１の蓄積完了位置より、更にスイッチレバー１２（係合凸部３７）をＣ１方向に押し込むと、連結突起２９は係合突起４９から離間する。これにより、スイッチレバー１２と第２の発電用ばね１４Ｂとの連結は解除される。
【００７５】
このように、ピンホイール１６の連結突起２９がスライド部材１５の係合突起４９から離間すると、第２の発電用ばね１４Ｂに蓄積されていた弾性力（弾性エネルギー）はスライド部材１５に印加され、スライド部材１５は瞬時にＹ１方向に向け移動する。図９は、スライド部材１５がＹ１方向に移動し、操作前位置に戻った状態を示している。
【００７６】
前記のように、ギヤ４２とラック５０は噛合している。このため、スライド部材１５がＹ１方向に瞬時にスライドすることにより、被駆動軸４１は図中反時計方向に回転される。よって、発電機１３は、第２の発電用ばね１４Ｂが出力する弾性力により誘導起電力を発生させる（発電が行われる）。
【００７７】
この発電時（特に、この時の発電を第１の発電時という）には、ピンホイール１６の連結突起２９はスライド部材１５の係合突起４９から離間している。このため、スライド部材１５には、第２の発電用ばね１４Ｂ及びピンホイールばね１７に蓄積された弾性力（弾性復元力）が印加される。この際、第２の発電用ばね１４Ｂには、発電機１３を駆動し発電を行いうる強い弾性力が蓄積されている。
【００７８】
このため第１の発電時には、第２の発電用ばね１４Ｂに蓄積された弾性力で発電機１３を駆動する。このように第２の発電用ばね１４Ｂに蓄積された弾性力により発電機１３を駆動することにより、安定した高出力の誘導起電力を発生させることができる。
【００７９】
次に、図１０及び図１１を用い、スイッチレバー１２の操作を解除した時の各構成要素の動作について説明する。
【００８０】
前記のように第１の発電時においてスライド部材１５がＹ１方向に移動すると、その後にスライド部材１５はＹ１，Ｙ２方向の略中央位置（操作前位置）に至る。この操作前位置で第２の発電用ばね１４Ｂによる弾性復元力はなくなる。
【００８１】
しかしながら、前記のようにピンホイール１６はピンホイールばね１７が接続されており、このピンホイールばね１７はピンホイール１６を依然としてＢ２方向に回転付勢している。よって、スライド部材１５の係合突起４９と離間した後、ピンホイール１６はピンホイールばね１７の弾性復元力により図中矢印Ｂ２方向に回転する。
【００８２】
なお、この回転に伴いギヤ部３０及びラック５８を介してスライダ５７は矢印Ｘ２方向に移動する。これによりトグル機構１８を構成するピン５４は上動し、スイッチレバー１２はＣ２方向に揺動する（操作前状態に向け揺動する）。
【００８３】
上記のようにピンホイール１６がＢ２方向に回転することにより、連結突起２９は、再びスライド部材１５の係合突起４９と係合する。図１０は、ピンホイール１６の回転に伴い、連結突起２９と係合突起４９とが係合した状態を示している。これにより、発電機１３はスライド部材１５を介してピンホイール１６（ピンホイールばね１７）と連結された構成となる。
【００８４】
この連結突起２９と係合突起４９が係合した後の発電機１３、スライド部材１５．及びピンホイール１６の動作は、図７乃至図９を用いて説明した動作に対して左右対称な動作となる。以下、具体的な動作について説明する。
【００８５】
図１０に示す状態より、ピンホイールばね１７に付勢されて更にピンホイール１６が矢印Ｂ２方向に回転すると、これに伴い連結突起２９も回転し、連結突起２９と係合している係合突起４９はＹ１方向に移動付勢される。これにより、スライド部材１５は、図中Ｙ１方向に移動を開始する。
【００８６】
また、スライド部材１５がＹ１方向にスライドすることにより第１の発電用ばね１４ＡもＹ１方向に付勢され、よって第１の発電用ばね１４Ａは圧縮されて弾性力を蓄積する。なお、このスライド部材１５の移動時はピンホイールばね１７の弾性復元力のみによるものであるためその力は発電が行われるほど大きくはなく、よって発電機１３で発電が行われることはない。
【００８７】
図１１は、第１の発電用ばね１４Ａに発電機１３を駆動しうる弾性力が蓄積された位置（以下、第２の蓄積完了位置という）までスイッチレバー１２を操作した状態（以下、第２の蓄積完了状態という）を示している。
【００８８】
本実施形態では、この第２の蓄積完了状態において第１の発電用ばね１４Ａが最も収縮され、第１の発電用ばね１４Ａに発電機１３を駆動し発電を行いうる弾性力が蓄積されるよう構成している。また第２の蓄積完了状態では、ピンホイール１６の連結突起２９がスライド部材１５の係合突起４９から離間する直前の状態となっている。
【００８９】
この第２の蓄積完了位置から、更にピンホイール１６が矢印Ｂ２方向に回転すると、連結突起２９はスライド部材１５の係合突起４９から離間し、スライド部材１５とピンホイール１６との連結は解除される。これにより、第１の発電用ばね１４Ａに蓄積されていた弾性力（弾性エネルギー）はスライド部材１５に印加され、スライド部材１５は瞬時にＹ２方向に向け移動する。これにより、スイッチ１を構成する各構成要素は図５に示す状態に戻る。
【００９０】
上記のようにスライド部材１５がＹ２方向に瞬時にスライドすることにより、被駆動軸４１は図中時計方向に回転する。よって、発電機１３は、第１の発電用ばね１４Ａが出力する弾性力により誘導起電力を発生させる（発電が行われる）。
【００９１】
この発電時（特に、この時の発電を第２の発電時という）には、ピンホイール１６はスライド部材１５から離間しているため、スライド部材１５には第１の発電用ばね１４Ａに蓄積された弾性力（弾性復元力）のみが印加される。また、第１の発電用ばね１４Ａには、発電機１３を駆動し発電を行いうる強い弾性力が蓄積されている。このため第２の発電時には、発電機１３からは安定した誘導起電力が出力される。
【００９２】
上記のように第１及び第２の発電時に発電機１３が誘電起電力を発生することにより、回路基板２０に設けられた高周波通信回路は電気機器等（図示せず）に向けて電波を送信する。これにより、例えば電気機器に対して操作を行うことができる。
【００９３】
スイッチ６０は、第１の蓄積状態においてスイッチ用突起５９と係合するよう配設されている。よって、スライド部材１５が第１の蓄積完了位置まで移動することにより、スイッチ６０はトグル機構１８を構成するスイッチ用突起５９が係合することによりＯＮとされる。
【００９４】
このように第１の発電時には、発電機１３が発電を行うと共にスイッチ６０がＯＮとされる。これに対して第２の発電時には、発電機１３は発電を行うが、スイッチ６０はＯＦＦ状態となっている。よって、発電機１３の発電の有無、及びスイッチ６０のＯＮ／ＯＦＦの状態により、第１の発電と第２の発電を識別することができる。
【００９５】
よって、スイッチレバー１２を押圧操作（第１の操作）することによる第１の発電と、押圧操作を解除操作（第２の操作）することによる第１の発電（ピンホイールばね１７の弾性復元力による第２の発電）を区別することが可能となる。具体的には、第１の操作を電子機器のＯＮ操作に対応させ、第２の操作を電子機器のＯＦＦ操作に対応させた場合、１個のスイッチ１により電子機器のＯＮ操作とＯＦＦ操作を行うことが可能となる。
【００９６】
このように本実施形態では、発電機１３の出力（発電）及びスイッチ６０からの信号により第１の操作と第２の操作を判別可能であるため、スイッチ１に第１及び第２の操作を判別するためのセンサを別箇に設ける必要はなくなり、スイッチ１の構成の簡単化（部品点数の削減）及び低コスト化を図ることができる。
【００９７】
ところで前記のように、図１０に示す状態でピンホイールばね１７に付勢されてピンホイール１６が矢印Ｂ２方向に回転し、これに伴い連結突起２９と係合している係合突起４９がＹ１方向に移動付勢されると、スライド部材１５は図中Ｙ１方向に移動する。
【００９８】
スライド部材１５が移動することにより、ラック５０及びギヤ４２を介して被駆動軸４１は回転し、よって発電機１３で発電が行われる。
【００９９】
この時に発電機１３で行われる発電は意図しない発電であり、スイッチ１の本来的な動作である電子機器に向け電波を送信するのに寄与するものではない（以下、この意図しない発電を異常発電という）。この異常発電により生成される電力は、回路基板２０に搭載された高周波通信回路等の電子回路及び他の電子機器・電子素子等（以下、これららを総称してスイッチ内システムという）を起動させる程度の電力を発生するが、このスイッチ内システムを正常動作させる程の電力ではない。
【０１００】
よって、異常発電が発生するとスイッチ内システムが中途半端な動作後に異常終了してしまうおそれがある（この異常発電による動作を異常発電動作という）。このような異常発電動作は、スイッチ１に適正動作を行わせるに際し阻害要因となる。
【０１０１】
図１３は、この異常発電動作を抑制するための変形例を示している。
【０１０２】
なお、図１３において、図１乃至図１１に示した構成と対応する構成については、同一符号を付してその説明は省略する。また図１３は、発電機１３、スライド部材１５、トグル機構１８、ピンホイールばね１７、及び回路基板２０のみを拡大して示しており、他の構成の図示は省略している。
【０１０３】
図１乃至図１１に示したスイッチ１では、回路基板２０に一つのスイッチ６０を配設した。これに対して本変形例では、回路基板２０に二つのスイッチ６０Ａ，６０Ｂを設けた構成としている。
【０１０４】
第１のスイッチ６０Ａは、前記のようにスライド部材１５が第１の蓄積完了位置まで移動した際、スイッチ用突起５９と係合しＯＮとされる位置に配設されている。
【０１０５】
これに対して第２のスイッチ６０Ｂは、第２の蓄積状態においてスイッチ用突起５９と係合するよう配設されている。即ち、スライド部材１５が第２の蓄積完了位置まで移動することにより、第２のスイッチ６０Ｂはトグル機構１８を構成するスイッチ用突起５９が係合することによりＯＮとされる。
【０１０６】
本変形例では、第１の発電時には発電機１３が発電を行うと共に第１のスイッチ６０ＡがＯＮとされることによりスイッチ内システムが起動する構成とされている。また第２の発電時には、発電機１３が発電を行うと共に第２のスイッチ６０ＢがＯＮとされることにより、スイッチ内システムが起動する構成とされている。従って、第１のスイッチ６０Ａ又は第２のスイッチ６０ＢがＯＮとならない限り、スイッチ内システムが起動することはない。
【０１０７】
よって図１０に示す状態でピンホイールばね１７に付勢されてピンホイール１６が矢印Ｂ２方向に回転し、これに伴いスライド部材１５が移動して発電機１３で異常発電が行われても、第１及び第２の蓄積完了位置以外ではスイッチ６０Ａ，６０ＢはＯＮとならないため、スイッチ内システムが起動することはない。これにより、異常発電によりスイッチに誤動作が発生することを防止でき、スイッチの信頼性を高めることができる。
【０１０８】
図１２は、本実施形態に係るスイッチ１の適用例を示している。同図に示す例では、スイッチ１をシートベルト７０に適用した例を示している。
【０１０９】
シートベルト７０は被駆動軸４１にバックル７３を設けており、ベルト７２にタング７４が設けられている。そして、タング７４をバックル７３に装着することにより、各ベルト７１，７２が接続される構成となっている。このシートベルト７０は、例えば観光バス等の座席に配設されるものである。
【０１１０】
本実施形態に係るスイッチ１は、図１２（Ａ）に示すようにバックル７３の内部に配設されている。また、スイッチ１は運転席に配設された搭乗人数確認装置に対して信号を送信する構成とされている。そしてスイッチ１は、タング７４がバックル７３に装着されることによりスイッチレバー１２が押圧操作される構成となっている。
【０１１１】
よって、図１２（Ａ）に示すようにタング７４がバックル７３に装着されることにより、第１の発電が行われると共にスイッチ６０がＯＮ操作され、スイッチ１から搭乗人数確認装置に対してシートベルトが装着された信号が送られる。
【０１１２】
スイッチ１は、スイッチレバー１２が押圧操作されることにより搭乗人数確認装置に対して第１の操作がされたこと（シートベルトが装着されたこと）を送信する。また、スイッチ１においてスイッチレバー１２を操作した状態が維持されると、ピンホイール１６はその回転が規制されるため、スイッチ１は直ちに第２の発電を行うことはない。
【０１１３】
このタング７４をバックル７３に装着後、タング７４をバックル７３から取り外すと、スイッチ１のスイッチレバー１２は押圧操作が解除される。これにより、スイッチ１は第２の発電を行い、これにより搭乗人数確認装置に対して第２の操作がされたこと（シートベルトの装着が解除されたこと）を送信する。これにより、搭乗人数確認装置はバス内に搭乗している人数の確認を行うことができる。
【０１１４】
なお、本発明に係る１の適用は図１２に示したシートベルトに限定されるものでなはなく、例えばドアの開閉検出、窓の開閉検出等のセキュリティ装置を始めとして各種装置に適用が可能なものである。
【０１１５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【符号の説明】
【０１１６】
１  スイッチ
１０  発電装置
１１  ケース
１１Ａ  ケース本体
１１Ｂ  トップカバー
１１Ｃ  ボトムカバー
１２  スイッチレバー
１３  発電機
１４Ａ  第１の発電用ばね
１４Ｂ  第２の発電用ばね
１４ａ  端部
１４ｂ  端部
１５  スライド部材
１６  ピンホイール
１７  ピンホイールばね
１７ａ  端部
１７ｂ  端部
１８  トグル機構
２０  回路基板
２７Ａ  第１のばね収納部
２７Ｂ  第２のばね収納部
２７Ｃ  第３のばね収納部
２８  ホイール軸
２９  連結突起
２９ａ  下端部
３０  ギヤ部
３１  開口部
３７  係合凸部
４０  装置本体
４１  被駆動軸
４２  ギヤ
４３  基板
４７  本体部
４８Ａ  第１の接続部
４８Ｂ  第２の接続部
５０  ラック
５３  軸孔
５４  ピン
５５  リンク
５５ａ  固定部
５６  リンク
５７  スライダ
５８  ラック
５９  スイッチ用突起
６０，６０Ａ，６０Ｂ  スイッチ
７０  シートベルト
７１  ベルト
７２  ベルト
７３  バックル
７４  タング
【図１】
2013240266.tif 000003
【図２】
2013240266.tif 000004
【図３】
2013240266.tif 000005
【図４】
2013240266.tif 000006
【図５】
2013240266.tif 000007
【図６】
2013240266.tif 000008
【図７】
2013240266.tif 000009
【図８】
2013240266.tif 000010
【図９】
2013240266.tif 000011
【図１０】
2013240266.tif 000012
【図１１】
2013240266.tif 000013
【図１２】
2013240266.tif 000014
【図１３】
2013240266.tif 000015